exámenes FIQ

7/25/2019 exmenes FIQ

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU 28/06/20 16FACULTAD DE INGENIERI A QUIMICA

PRIMER PARCIAL DE FISICOQUIMICA I

APELLIDOS Y NOMBRES: -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

PRIMERA PARCIAL 2007 I - E AMEN1

1. Un mol de un gas ideal monoatmico inicialmente a 2 atm y 11,2 litros selleva a una presin final de 4 atm a lo largo del camino reversibledefinido por PV=k. alcular a! el volumen y la temperatura final b!"U, "# y c! el traba$o reali%ado

2. Un recipiente a 21 & contiene un gas ideal monoatmico a una presinde 12'.4 kPa. (e )uita el tapn de goma )ue cierra el recipiente y el gasse e*pande adiab+ticamente contra la presin atmosf rica constante de1-1, kPa. omo es evidente sale cierta cantidad de gas del recipiente.uando la presin del recipiente es de 1-1, kPa se pone de nuevor+pidamente el tapn. /l gas )ue se enfri en la e*pansin adiab+tica secalienta poco a poco 0asta )ue su temperatura es otra ve% 21 & .alcular la presin final en el recipiente.

PRIMERA PARCIAL 2007 I E AMEN2

1. Un mol de un gas ideal monoatmico inicialmente en condicionesnormales de presin y temperatura se comprime reversiblemente 0asta 2atm siguiendo el camino P =k. a! alcular el valor final de y V parael gas b! 3ibu$e el diagrama P vs V para el proceso en mencin y c!alcule ), , "U y "# para el proceso

2. Un mol de un gas ideal diatmico se somete a dos cambios sucesivos5a! desde 26& y 1-- kPa de presin el gas se e*pande isotermicamentecontra una presin constante de 2-kPa 0asta dos veces su volumeninicial 5b! despu s de sufrir el cambio en 5a! el gas se enfria a volumenconstante desde 26& 0asta 726& . alcular ), , "U y "# para elcambio total 5a! 8 5b!

PRIMERA PARCIAL 2007 I E AMEN!

1. Un mol de un gas ideal monoatmico es sometido a las siguientesoperaciones reversibles 51! e*pansin desde 1- atm y 2 litros a 6 atm,isot rmicamente y 52! /*pansin desde 1- atm y 2 litros a 6 atmadiab+ticamente. alcular a! ), , "U y "# b! 3ibu$ar el diagramaP vs V se9alando el camino seguido por el gas en cada proceso c! 0ayun tercer proceso 5:! )ue daria una linea recta en un diagrama P vs V yes de tal naturale%a )ue el proceso 52! mas el proceso 5:! da a lugar almismo estado final )ue el proceso 51!. ; u+l ser+ la naturale%a delproceso 5:! 5isoterma, isocora, isobara, etc.!

2. Una rueda de automvil contiene aire a una presin total de :2- kPa y2- & . (e retira la v+lvula y se permite )ue el aire se e*pandaadiab+ticamente contra una presin e*terna constante de 1-- kPa 0asta)ue la presin dentro y fuera de la rueda es la misma. ?2. /l aire puedeconsiderarse como un gas ideal. alc@lese la temperatura final del gasen la rueda, ), , "U y "#

SEGUNDO PARCIAL 2007 I - E AMEN1

1. Una gran$a dispone de una termo bomba para calentarA en un d aparticular esta funcionando entre 26& y - &. Puesto )ue no sedispone de electricidad la termo bomba traba$a conectada a unam+)uina t rmica 5por e$emplo un motor a gasolina! )ue funcionaentre 1--- & y 26& . Bmbas m+)uinas se comportan

idealmente. alcular el rendimiento del sistema, es decir, larelacin entre la cantidad de calor entregado a la casa a 26 & yla cantidad de calor producido a 1--- & por la combustin de lagasolina. /l motor esta situado fuera de la casa


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2. /n un vaso 3e ar 5aislamiento adiab+tico! se agregan 2- grs de0ielo a 76 & a :- grs de agua a 26 & . (i las capacidadescalor ficas son p 5# 2C, l ! = 4,1D E?g &F y p 5#2C, s ! = 2,-E?g &F. ; u+l es el estado final del sistemaG H Presin constante7 ambi n "#& = ::4E?g. alcular "( y "# para la transformacin.

SEGUNDO PARCIAL 2007 I E AMEN2

1. Una ma)uina t rmica )ue opera entre 1--- & y 26 & producetraba$o )ue se emplea enteramente para 0acer funcionar unam+)uina refrigeradora entre - & y 26 & . alcular la relacindel calor absorbido por la m+)uina al absorbido por elrefrigerador, supoga )ue ambos funcionan idealmente

2. Veinte gramos de vapor a 12- & y :-- g de agua li)uida a 26

& se introducen en un frasco aislado.


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1. B 1 atm de presin el 0ielo funde a 2I:,16 &F , "# fus = ',--kE?mol., la densidad del 0ielo=-, 2 g?cc, la densidad del l )uido=1,-- g?cc ; u+l es el punto de fusin del 0ielo a 6- atm. de presinG


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PRIMERA PARCIAL 2007 II - E AMEN1

1. Un tubo de 0ierro de longitud 2 metros y cerrado por un e*tremose introduce verticalmente en agua 0asta )ue el e*tremo cerradoesta a nivel con la superficie del agua, tal como se muestra en lafigura ad$unta. alcular la altura 0Q de la superficie del aguadentro del tubo. 3atos necesarios emperatura 26 & , di+metrodel tubo : pulg, densidad del agua 1 gr?cc, presin barom trica 1atmsfera. Bdem+s 1 atm = 1------ dinas?cm2 = 1- metros decolumna 0idrost+tica de agua 5despreciar el efecto de la presinde vapor de agua!

2. Un mol de gas idealmonoatmico essometido a las siguientes

operaciones reversibles 51! e*pansin isot rmica desde 1- atmy 2 lts a 6 atm, y 52! e*pansin adiab+tica desde 1- atm y 2 ltsa 6 atm.a! alcular ), , #, U en cal para los procesos 51! y 52!b! 3ibu$ar en un diagrama P vs V, el camino seguido por el

gas en cada procesoc! #ay un tercer proceso 5:! el diagrama P vs V, y es de tal

naturale%a )ue el proceso 52! mas el proceso 5:! da lugar almismo estado final )ue el proceso 51! . ; u+l es lanaturale%a de 5:! 5Msoterma, Mscora, Msbara, etc.!

PRIMERA PARCIAL 2007 II E AMEN2

1.


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PRIMER PARCIAL 2007 II -

E AMEN1 POR CRUCE DE,ORARIO

1. Una me%cla denitrgeno y vapor deagua se introduce en un

frasco )ue contiene un agente secante slido. Mnmediatamentedespu s de la introduccin, la presin en el frasco es de I'-orr. 3espu s de varias 0oras, la presin alcan%a el valor

estacionario de I46 orr. alc@lese la composicin, en porcenta$e mol de la me%cla

original (M el e*perimento se reali%a a 2- & y el peso del agente

secante aumenta en -,16- grs, ; u+l es el volumen delfrascoG 7 /l volumen ocupado por el agente secante debeignorarse

2. Un mol de gas ideal monoatmico es sometido a las siguientesoperaciones reversibles 51! e*pansin isot rmica desde 1- atmy 2 lts a 6 atm, y 52! e*pansin adiab+tica desde 1- atm y 2 ltsa 6 atm.a! alcular ), , #, U en cal para los procesos 51! y 52!b! 3ibu$ar en un diagrama P vs V, el camino seguido por el

gas en cada procesoc! #ay un tercer proceso 5:! el diagrama P vs V, y es de tal

naturale%a )ue el proceso 52! mas el proceso 5:! da lugar almismo estado final )ue el proceso 51! . ; u+l es lanaturale%a de 5:! 5Msoterma, Mscora, Msbara, etc.!

PRIMER PARCIAL 2007 II E AMEN2 POR CRUCE DE ,ORARIO

1.


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una capacidad generadora bruta de I1- RS.


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alcular la fraccin mol de +tomos de Nr presentes en el e)uilibrio a26 & y p=1 atm

B )u temperatura tendr+ el sistema a 1-O en mol de +tomos debromo en e)uilibrio con vapor de bromo a p=1 atmG

TERCER PARCIAL 2007 II E AMEN 2

1. Para una ciertasustancia el cambioen entrop a al fundir es de : cal ? &F por cent metro c@bicode slido )ue funde./l punto de fusinba$o una atm depresin es '& y lasdensidades delslido y del l )uidoson - , - y - ,D6gramos ? ccrespectivamente.alcular el punto defusin ba$o 1- 4 atmde presinPor otro lado lascurvas de presinde vapor vs temperatura para el slido y el li)uido a 1 atm de presinest+n en la figura ad$unta. Ru strese cualitativamente cmo 0an de ser estas dos curvas para el slido y el l )uido ba$o 1-- atm de presin.

2. onsid rese la reaccin eC 5s! 8 C 5g! K e5s! 8 C25g!

Para la )ue tenemos ='-- & Fp=-, -- 7 =1--- &

Fp=-.: '

alcular "#&, "L& y "(& para la reaccin a '-- &alc@lese la fraccin mol de C2 en la fase gaseosa a '-- &

TERCER PARCIAL 2007 II E AMEN !

1.


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ba$o una atm de presin es '& y las densidades del slido y del l )uidoson -, - y -,D6 gramos ? cc respectivamente. alcular el punto de

fusin ba$o 1-4

atm de presinPor otro lado las curvas de presin de vapor vs temperatura para elslido y el li)uido a 1 atm de presin est+n en la figura ad$unta.Ru strese cualitativamente cmo 0an de ser estas dos curvas para elslido y el l )uido ba$o 1-- atm de presin.

4. onsid rese la reaccin eC 5s! 8 C 5g! K e5s! 8 C25g!

Para la )ue tenemos ='-- & Fp=-, -- 7 =1--- &Fp=-.: '

alcular "#&, "L& y "(& para la reaccin a '-- &

alc@lese la fraccin mol de C2 en la fase gaseosa a '-- &E AMEN DE APLA"ADOS CICLO 2007-II

PRUEBA N 1

1. 3ada la reaccin siguiente, en la )ue arde el #2 en e*ceso de C2,#2 5g, 26& ! 8 1- C2 5g, 26& ! K #2C 5g, 26& ! 8 e*ceso C2 5g,26& !

Bs como tambi n )ue el calor de formacin del #2C 5g, 26& ! es 76Dkcal y )ue el p es ',6 cal ? grado mol para el #2 y para el C2 y I,6 cal? grado mol para el #2C 5g B! alcular "# a 26 & para la reaccinN! alcular "# a 4 D &F para la reaccin! alcular la temperatura m+*ima en una e*plosin adiab+tica de la

me%cla en una bomba cerrada 0erm ticamente, si losreaccionantes est+n inicialmente a 26 &

2. Una disolucin 1,26 O en peso de una sustancia de peso molecular desconocido en benceno como disolvente tiene una presin de vapor de

I62.4 mm de #g. B D-& y un punto de ebullicin de D-,26 & . /lpunto de ebullicin normal del benceno es D- & . (uponiendo )ue el

soluto no es vol+til, calcular su pero molecular y el calor de vapori%acinpor gramo para el benceno.PRUEBA N 2

1.


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1. Un mol de un gas ideal monoatmico va a cambiar de estado desde

P1 = 1 atm. 1 = :-- &F 0asta P2 = 1- atm y 2 = '-- &Futili%ando alguna combinacin de etapas isob+ricas, isot rmicas,adiab+ticas e isocricas. B! indicar el camino )ue, usando slo los tiposde procesos mencionados, re)uerir+ el m nimo traba$o reversible para elcambio total 5puede usar alguno de los procesos mencionados o todos!b! alcular este traba$o m nimo

2. Para el procesos Ja2 C:.1- #2C 8 agua = solucin, "#=1',2 Fcal.Proponemos utili%ar este efecto para enfriar bebidas enlatadas 5por e$emplo gaseosas o cerve%a! e)uipando a los botes con una camisae*terior )ue contiene esta sal, y a9adiendo agua a este depsito cuandose desea enfriar. omo caso t pico se usan -,2 5'- grs! moles de sal, lacamisa contiene 2-- grs de bebida 5 , O de agua!, la temperaturainicial es de 2- & , las capacidades calor ficas son agua 1 cal?grado7grs,solucin = -.D cal?grado7grs, sal sdica = -,2- cal?grado7grs y recipiente= 1- cal?grado. alcular la temperatura a la cual se enfriar+ la bebida.

Jota como primer paso es)uemati%ar el problema para poder solucionarlo

PRUEBA N. 21. 3espu s de colocar 1.'- moles de gas amoniaco en un recipiente de

1'-- cc a 26 & , ste se calienta a 6-- &F. B esta temperatura elamoniaco se descompone parcialmente en nitrgeno y 0idrogeno, y semide una presin de 4,D6 RPa. alcular el n@mero de moles de cadacomponente presente a 6-- &F

2. /l cociente de las capacidades calor ficas 5 H gamma! para un gas sedetermina en el siguiente e*perimento sencillo una garrafa se llena degas a una presin de 1.1- atm. 5presin del laboratorio = 1 atm.! /ltapn de la garrafa se )uita s@bitamente, de modo )ue el gas see*pansiona adiab+ticamenteA al cabo de unos segundos, se restituye eltapn y de$a )ue el gas se calienta 0asta alcan%ar la temperaturaambiente, y la presin se encuentra a0ora )ue es 1,-: atm.

(uponiendo comportamiento de gas ideal calcular p y v Jota omoprimer paso es)uemati%ar el problema para poder solucionarlo

CICLO DE NIVELACION 2007-III SEGUNDA PARCIAL

PRUEBA N. 1

1.


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PRUEBA N. 2

1. onsid rese la disociacin del tetra*ido de nitrgeno J 2C4 5g! 7772 JC 2.

(upngase )ue se coloca 1 mol de J 2C4 en un recipiente con unapresin de 1 atm y con los datos siguientes L J 2C4 = 2:,4 1 Fcal?moly L JC 2 = 12,: Fcal?mol

a. alc@lese el grado de disociacinb. (i se introduce 6 moles de Brgn y se coloca la me%cla ba$o una

presin total de 1 atm, ; u+l es el grado de disociacinGc. /l sistema alcan%a el e)uilibrio como en a!. (i el volumen del

recipiente se mantiene constante y se introducen 6 moles de Brgn

; u+l ser+ el grado de disociacinGX>esulto p+gina 26- (olucionario B( /


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; u+l es el punto de fusin del 0ielo a 6- atm. de presinG


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02 8 1- X 0 H 2- = -

Bplicando la solucin 0 = 5 7b 87 5b2

H 4XaXc![ ! ? 2 X a

3e donde 0 = 1.I1 mts.

PROBLEMA 2

X b

Vc = : X b

Pc = a ? 2I X > X b

B N 3a ' ' 2- -,-6b -,-26 -,16 -,1- -,-2

c 866(7 144.4 I12.2 .-

Vc -.-I6 0(+< -.:- -.-'

Pc :66.66 .DI I4.-I +(6!


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PRUEBA 2 =1.


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presin la presin de la atmsfera sobre el agua.


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/sta en e)uilibrio a 1D & y 1 atm de presin. (i "( = D,D E?&F mol parala transicin a 1D & y si las densidades son 6,I6 gr?cc para el esta9o grisy I,2D gr?cc para el blanco, calc@lese la temperatura de transicin conuna presin de 1-- atm

TERCER PARCIAL 2008-II - PRUEBA N 2

1. Ru strese )ue, mientras la presin de vapor de una solucin binariaideal es una funcin lineal de la fraccin mol. de cual)uier componenteen el l )uido, el reciproco de la presin es una funcin lineal de lafraccin mol. de cual)uier componente en el vapor

2. /n 1-- gramos de benceno se disuelven I-,D6 grs. de naftaleno5 1- # D! a 26 & y se disuelven 1-:,'' grs. a :6 & . (upngase)ue la solucin es ideal. alcular "# fus y m = fus para el

naftaleno.TERCER PARCIAL 2008-II - PRUEBA N !

2. /l punto de fusin del yodo es 11:,' & y el calor de fusin 16,'4kE?mol

; u+l es la solubilidad ideal del yodo a 26 & G; u+ntos gramos de yodo se disuelven en 1-- grs. 3e0e*ano a 26 & G

:.


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)ue la solucin es ideal. alcular "# fus y m = fus para elnaftaleno.

TERCER PARCIAL 2008-II - PRUEBA N !

4. /l punto de fusin del yodo es 11:,' & y el calor de fusin 16,'4kE?mol


6.


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ambiente, y la presin se encuentra a0ora )ue es 1,-: atm.(uponiendo comportamiento de gas ideal calcular p y v

PRIMERA PARCIAL 200>-I - PRUEBA N !

1. 3espu s de colocar 1.'- moles de gas amoniaco en un recipiente de1'-- cc a 26 & , ste se calienta a 6-- &F. B esta temperatura elamoniaco se descompone parcialmente en nitrgeno y 0idrogeno, y semide una presin de 4,D6 RPa. alcular el n@mero de moles de cadacomponente presente a 6-- &F

2. Un recipiente a 21 & contiene un gas ideal monoatmico a una presinde 12'.4 kPa. (e )uita el tapn de goma )ue cierra el recipiente y elgas se e*pande adiab+ticamente contra la presin atmosf rica constantede 1-1, kPa. omo es evidente sale cierta cantidad de gas delrecipiente. uando la presin del recipiente es de 1-1, kPa se ponede nuevo r+pidamente el tapn. /l gas )ue se enfri en la e*pansinadiab+tica se calienta poco a poco 0asta )ue su temperatura es otra ve%21 & . alcular la presin final en el recipiente.


1. Una muestra de etano se )uema en un volumen de aire )ue contiene eldoble del o*igeno necesario para )uemar completamente el etano yproducir C 2 y # 2C. 3espu s de )ue el etano se )uema completamente; u+l es la composicin 5en fraccin mol! de la me%cla gaseosaG 7supngase )ue todo el agua presente esta en fase vapor y )ue el aire esIDO de nitrgeno, 21O de o* geno y 1O de argn

2. -II PRUEBA N 1

1( B :-- &F un mol de una sustancia es sometido a un aumento isot rmicode presin desde 1-- kPa 0asta 1--- kPa. alc@lese "L para cadasustancia desde a! 0asta d! y comp+rense los valores num ricos.E'? *)&4 % '

a! Las idealb! Bgua -I - PRUEBA N 1


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1 Un mol de un gas ideal monoatmico inicialmente en condiciones normalesde presin y temperatura se comprime reversiblemente 0asta 2 atmsiguiendo el camino P =k. a! alcular el valor final de y V para el gas b!3ibu$e el diagrama P vs V para el proceso en mencin y c! alcule ), , "Uy "# para el proceso

2Un mol de un gas ideal monoatmico es sometido a las siguientesoperaciones reversibles 51! e*pansin desde 1- atm y 2 litros a 6 atm,isotermicamente y 52! /*pansin desde 1- atm. y 2 litros a 6 atmadiab+ticamente.a! 3ibu$ar el diagrama P vs V se9alando el camino seguido por el gas encada proceso. b! alcular ), , "U y "# c! 0ay un tercer proceso5:! )ue dar a una l nea recta en un diagrama P vs V y es de talnaturale%a )ue el proceso 52! mas el proceso 5:! da a lugar al mismoestado final )ue el proceso 51!. ; u+l ser+ la naturale%a del proceso 5:!5isoterma, iscora, isbara, etc.!


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PRIMER PARCIAL DE FISICOQUIMICA I 2008 - I

PRUEBA 1

1. Un Rol de gas ideal monoatmico e*perimenta las etapas reversiblesmostradas en la figura ad$unta. >ellene con los valores necesarios losespacios en blanco en las tabla ad$untas

2.

Una me%cla de nitrgeno y vapor deagua se introduce en un frasco )ue contiene un agente secante slido.Mnmediatamente despu s de la introduccin, la presin en el frasco esde I'- orr. 3espu s de varias 0oras, la presin alcan%a el valor estacionario de I46 orr.

a! alc@lese la composicin, en porcenta$e mol de la me%cla original

b! (M el e*perimento se reali%a a 2- & y el peso del agente secanteaumenta en -,16- grs, ; u+l es el volumen del frascoG 7 /lvolumen ocupado por el agente secante debe ignorarse

PRUEBA 2

1. Una muestra de etano se )uema en un volumen de aire )ue contiene eldoble del o*igeno necesario para )uemar completamente el etano yproducir C 2 y # 2C. 3espu s de )ue el etano se )uema completamente; u+l es la composicin 5en fraccin mol! de la me%cla gaseosaG 7supngase )ue todo el agua presente esta en fase vapor y )ue el aire esIDO de nitrgeno, 21O de o* geno y 1O de argn

2. Un mol de gas ideal monoatmico es sometido a las siguientesoperaciones reversibles 51! e*pansin isot rmica desde 1- atm y 2 ltsa 6 atm, y 52! e*pansin adiab+tica desde 1- atm y 2 lts a 6 atm.

alcular ), , #, U 3 )% para los procesos 51! y 52!#ay un tercer proceso 5:! el diagrama P vs V, y es de talnaturale%a )ue el proceso 52! mas el proceso 5:! da lugar al mismoestado final )ue el proceso 51! . ; u+l es la naturale%a de 5:!5Msoterma, Mscora, Msbara, etc.!

PRUEBA !


2. Md ntico a la pregunta 1 de la prueba 2

SEGUNDO PARCIAL DE FISICOQUIMICA I 2008 I

/stado P, atm V, lts , &F1 22 4: 4>uta ipoProceso

T,cal

S,cal

U,cal

BN

M


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PRUEBA 1 =2. , por sus siglas en ingl s! de I,6. sedefine como el n@mero de N U?0 e*tra dos de la 0abitacin divididosentre el consumo de energ a de la unidad en atts 51 N U=1,-66 kE!

ual es el coeficiente de rendimiento real de este refrigeradorG(i la temperatura e*terior es :2 & y la temperatura en el interior esde 22 & , ;Tu porcenta$e de valor terico m+*imo es el coeficientede rendimientoG

PRUEBA ! =:. /n un vaso 3e ar 5aislamiento adiab+tico! se agregan 2- grs de 0ielo a

76 & a :- grs de agua a 26 & . (i las capacidades calor ficas son p5#2C, l ! = 4,1D E?g &F y p 5#2C, s ! = 2,- E?g &F. ; u+l es el estadofinal del sistemaG H


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PRUEBA 1 =2. omo el punto de ebullicin del l )uido depende de la presin, Fb

es una funcin de la presin. alc@lese el valor de Fb para elagua a I6- mm #g. y a I4- mm #g. de presin. Util cense losdatos proporcionados en el te*to. (upngase )ue "# esconstante."#vap = 4-'I- E?mol 5calor de vapori%acin!

:.


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4. Un tubo de 0ierro de longitud 2 metros y cerrado por un e*tremose introduce verticalmente en agua 0asta )ue el e*tremo cerradoesta a nivel con la superficie del agua, tal como se muestra en lafigura ad$unta. alcular la altura 0Q de la superficie del aguadentro del tubo. 3atos necesarios emperatura 26 & , di+metrodel tubo : pulg, densidad del agua 1 gr?cc, presin barom trica 1atmsfera. Bdem+s 1 atm = 1------ dinas?cm2 = 1- metros decolumna 0idrost+tica de agua 5despreciar el efecto de la presinde vapor de agua!

PRIMER PARCIAL 2008-II - PRUEBA N 1

1. Un recipiente a 21 & contiene un gas ideal monoatmico a una presin de 12'.4kPa. (e )uita el tapn de goma )ue cierra el recipiente y el gas se e*pandeadiab+ticamente contra la presin atmosf rica constante de 1-1, kPa. omo esevidente sale cierta cantidad de gas del recipiente. uando la presin delrecipiente es de 1-1, kPa se pone de nuevo r+pidamente el tapn. /l gas )uese enfri en la e*pansin adiab+tica se calienta poco a poco 0asta )ue sutemperatura es otra ve% 21 & . alcular la presin final en el recipiente.

2. Una muestra de etano se )uema en un volumen de aire )ue contiene el doble del

o*igeno necesario para )uemar completamente el etano y producir C 2 y # 2C.3espu s de )ue el etano se )uema completamente ; u+l es la composicin 5enfraccin mol! de la me%cla gaseosaG 7 supngase )ue todo el agua presente estaen fase vapor y )ue el aire es IDO de nitrgeno, 21O de o* geno y 1O de argn

PRIMER PARCIAL 2008-II - PRUEBA N 2

#


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1. Una rueda de automvil contiene aire a una presin total de :2- kPa y 2- & .(e retira la v+lvula y se permite )ue el aire se e*panda adiab+ticamente contra

una presin e*terna constante de 1-- kPa 0asta )ue la presin dentro y fuera dela rueda es la misma. ?2. /l aire puede considerarse como un gas ideal. alc@lese la temperaturafinal del gas en la rueda, ), , "U y "#.

2. Un mol de gas ideal monoatmico recorre las tres etapas mostradas en eldiagrama ad$untaa. 3ibu$e e identifi)ue an+logamente las mismas tres etapas en una gr+fica P

vs Vb. odas las etapas anteriores son reversible. /l valor num rico para para

el ciclo es por consiguiente ;un m+*imo o un m nimoGc. omplete la siguiente tabla

PRIMER PARCIAL 2008-II - PRUEBA N !

1. Un mol de gas ideal monoatmico es sometido alas siguientes operaciones reversibles 51!e*pansin isot rmica desde 1- atm y 2 lts a 6 atm,y 52! e*pansin adiab+tica desde 1- atm y 2 lts a6 atm.a. alcular ), , #, U en cal para los

procesos 51! y 52!b. 3ibu$ar en un diagrama P vs V, el caminoseguido por el gas en cada proceso

c. #ay un tercer proceso 5:! )ue dar a una l nea recta en un diagrama P vs V,y es de tal naturale%a )ue el proceso 52! mas el proceso 5:! da lugar almismo estado final )ue el proceso 51!. ; u+l es la naturale%a de 5:!5Msoterma, Mscora, Msbara, etc.!

2.


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2. Un matra% de dos litros mantenido a I-- &F contiene -,1 molesde C y un catali%ador para la reaccin

C5g! 8 2 # 2 5g! 77 # : C#5g!

(e introduce 0idrogeno 0asta )ue la presin de e)uilibrio es de Iatm, en cuyo momento se 0a formado -,-' moles de metanol.#alla Fp

SEGUNDO PARCIAL 2008-II - PRUEBA N 2

:. (i una planta de energ a de combustible fsil )ue opera entre 64- & y6- & proporciona energ a el ctrica para )ue funciones una bomba decalor )ue traba$a entre 26 & y 6 & ; ual es la cantidad de calor

bombeada 0acia la casa por unidad de cantidad de calor e*tra do delcalentador de la planta de energ aG (uponiendo )ue las eficiencias son iguales a los valores m+*imos

calculados tericamente (uponiendo )ue la eficiencia de la planta de potencia es el I-O del

m+*imo y )ue el coeficiente de rendimiento de la bomba de calor esel 1-O del m+*imo

(i un 0orno puede utili%ar el D-O de la energ a del combustible fsilpara calentar la casa, ;seria m+s econmico en t rminos deconsumo total de combustible fsil utili%ar una bomba de calor )ueun 0ornoG H #+gase los c+lculos para el caso a!.

4. /n un vaso 3e ar 5aislamiento adiab+tico! se agregan 2- grs de 0ielo a76 & a :- grs de agua a 26 & . (i las capacidades calor ficas son p

5#2C, l ! = 4,1D E?g &F y p 5#2C, s ! = 2,- E?g &F. ; u+l es el estadofinal del sistemaG H


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TERCER PARCIAL 2008-II - PRUEBA N 2

6. Ru strese )ue, mientras la presin de vapor de una solucin binariaideal es una funcin lineal de la fraccin mol. de cual)uier componenteen el l )uido, el reciproco de la presin es una funcin lineal de lafraccin mol. de cual)uier componente en el vapor

'. /n 1-- gramos de benceno se disuelven I-,D6 grs. de naftaleno5 1- # D! a 26 & y se disuelven 1-:,'' grs. a :6 & . (upngase)ue la solucin es ideal. alcular "# fus y m = fus para elnaftaleno.

TERCER PARCIAL 2008-II - PRUEBA N !

'. /l punto de fusin del yodo es 11:,' & y el calor de fusin 16,'4kE?mol


I.


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PRIMERA PARCIAL 200>-I - PRUEBA N 1

1. Un mol de un gas ideal monoatmico inicialmente en condicionesnormales de presin y temperatura se comprime reversiblemente 0asta 2atm siguiendo el camino P =k. a! alcular el valor final de y V parael gas b! 3ibu$e el diagrama P vs V para el proceso en mencin y c!alcule ), , "U y "# para el proceso

2. Un mol de un gas ideal monoatmico es sometido a las siguientesoperaciones reversibles 51! e*pansin desde 1- atm y 2 litros a 6 atm,isotermicamente y 52! /*pansin desde 1- atm. y 2 litros a 6 atmadiab+ticamente.a! 3ibu$ar el diagrama P vs V se9alando el camino seguido por el gas encada proceso. b! alcular ), , "U y "# c! 0ay un tercer proceso5:! )ue dar a una l nea recta en un diagrama P vs V y es de talnaturale%a )ue el proceso 52! mas el proceso 5:! da a lugar al mismoestado final )ue el proceso 51!. ; u+l ser+ la naturale%a del proceso 5:!5isoterma, iscora, isbara, etc.!

PRIMERA PARCIAL 200>-I - PRUEBA N 2

:.


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gas a una presin de 1.1- atm. 5presin del laboratorio = 1 atm.! /ltapn de la garrafa se )uita s@bitamente, de modo )ue el gas see*pansiona adiab+ticamenteA al cabo de unos segundos, se restituye eltapn y de$a )ue el gas se calienta 0asta alcan%ar la temperaturaambiente, y la presin se encuentra a0ora )ue es 1,-: atm.(uponiendo comportamiento de gas ideal calcular p y v


:. 3espu s de colocar 1.'- moles de gas amoniaco en un recipiente de1'-- cc a 26 & , ste se calienta a 6-- &F. B esta temperatura elamoniaco se descompone parcialmente en nitrgeno y 0idrogeno, y semide una presin de 4,D6 RPa. alcular el n@mero de moles de cadacomponente presente a 6-- &F



:. Una muestra de etano se )uema en un volumen de aire )ue contiene eldoble del o*igeno necesario para )uemar completamente el etano yproducir C 2 y # 2C. 3espu s de )ue el etano se )uema completamente; u+l es la composicin 5en fraccin mol! de la me%cla gaseosaG 7supngase )ue todo el agua presente esta en fase vapor y )ue el aire esIDO de nitrgeno, 21O de o* geno y 1O de argn

4. -II PRUEBA N 1

!( B :-- &F un mol de una sustancia es sometido a un aumento isot rmicode presin desde 1-- kPa 0asta 1--- kPa. alc@lese "L para cadasustancia desde a! 0asta d! y comp+rense los valores num ricos.E'? *)&4 % '

a! Las idealb! Bgua


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SEGUNDA PARCIAL 200> II PRUEBA N 2

1. (i la reaccin e 2J 5s! 8 :?2 # 2 77 2 e5s! 8J# :

Blcan%a el e)uilibrio a una presin total de 1 atm, el an+lisis del gasmuestra )ue a I-- &F y D-- &F, P J# : ? P #2 = 2,1'6 y 1,-D:respectivamente, si solo 0ab a 0idrogeno inicialmente con un e*ceso dee 2J. alc@lese Fp a I-- &F y D-- &F, "#& y "(&, tambi n "L&a 2 D,16 &F

2. /l s lice (iC2 tiene una capacidad calor fica dada por

p 5cuar%o W s! H E?mol! = 4', 4 8 :4,:1 * 1- 7: 7 11,:- * 1- 86 72

II PRUEBA N !

1. Un matra% de 2 litros mantenido a I-- &F contiene -,1 moles de C y uncatali%ador para la reaccin

C 5g! 8 2 # 2 5g! 7 # : C# 5g!

(e introduce 0idrogeno 0asta )ue la presin de e)uilibrio es de I atm, encuyo momento se 0a formado -,-' moles de metanol. alcular Fp

2. Una Unidad de aire acondicionado de 2:'-- N U?0r tiene una ra%n deeficiencia energ tica 5//> por sus siglas en ingls! de I,6. se

define como el numero de N U?0r e*tra dos de la 0abitacin divididosentre el consumo de energ a de la unidad en atts 5 1 N U = 1,-66 kE!

) E'? *)&4 & 5 % ' ' ' 43 % )5 'b! ; u+l es el coeficiente de rendimiento real de este

refrigeradorGc! (i la temperatura e*terior es :2 & y la temperatura en el

interior es de 22 & , ;Tu porcenta$e de valor tericom+*imo es el coeficiente de rendimientoG

1.


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1. /l agua l )uida con una presin de aire de 1 atm a 16 & tieneuna presin de vapor mayor )ue en ausencia de esta presin.alc@lese el aumento en la presin de vapor producida por la

presin la presin de la atmsfera sobre el agua.


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1. Para un gas ideal, dP = P5n71 dn 8 71 d 7 V71 dV! puede escribirsetambi n como d ln P = d ln n 8 d ln 7 d ln V! 5b! (uponga )ue 1,----

mol de gas ideal a :--& F en un recipiente de :-,--- < incrementa sutemperatura en 1,--& F y su volumen en -,-6- pta 5b! -,--1:I

:. Un gas 0ipot tico obedece la ecuacin de estado PV= = n> 5 1 8 W P!,donde W es una constante. Para este gas 5a! demuestre )ue W =1? yk = 1?P51 8 W P!A 5b! compruebe )ue 5^p?^ !V = W ? k

enga en cuenta lo siguiente (e define dilatacin t rmica 5o coeficientede dilatacin c@bica! W 5alfa! y compresibilidad isoterma k 5kappa! de unasustancia por

W 5 ,P! = 51?V!X5^V?^ !P,n = 51?V!X5^Vm?^ ! P

_ 5 ,P! = 571?V!X5^V?^P!,n = 571?V!X5^Vm?^P!

W y k nos informan de la velocidad con )ue aumenta el volumen de unasustancia con la temperatura o disminuye con la presin.

2. 1.26. Un matra% de 1,-- < lleno de metano a una presin 1-,- kPa seconecta a un matra% de :,-- < con 0idrgeno a una presin de 2-,- kPaA

ambos matraces est+n a la misma temperatura, 5a! 3espu s de )ue losgases se me%clen, ;cu+l es la presin totalG 5b! ; u+l es la fraccinmolar de cada componente en la me%claG5a! 1I,6 kPa 5b! -,D6I para el # 2

:. Un estudiante descompone F l- : y recoge :',6 cm : de - 2 sobre agua a2:& . /l barmetro del laboratorio indica I61 torr.


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1. Un recipiente a 21 & contiene un gas ideal monoatmico a una presinde 12'.4 kPa. (e )uita el tapn de goma )ue cierra el recipiente y elgas se e*pande adiab+ticamente contra la presin atmosf rica constantede 1-1, kPa. omo es evidente sale cierta cantidad de gas delrecipiente. uando la presin del recipiente es de 1-1, kPa se ponede nuevo r+pidamente el tapn. /l gas )ue se enfri en la e*pansin

adiab+tica se calienta poco a poco 0asta )ue su temperatura es otra ve%21 & . alcular la presin final en el recipiente.

2. Un estudiante descompone F l- : y recoge :',6 cm : de - 2 sobre agua a2:& . /l barmetro del laboratorio indica I61 torr.


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1. ellene con los valores necesarios losespacios en blanco en las tabla ad$untas

/stado P, atm V, lts , &F1 22 4: 4

>uta ipo

Proceso

T,

cal

S,

cal

U,

cal BN

M

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